55 KiB

Raw Blame History

De theorie

\label{theorie}

De microbiologie van brood

\label{microbio}

'Decline is also a form of voluptuousness, just like growth. Autumn is just as sensual as springtime. There is as much greatness in dying as in procreation.' - Iwan Goll

Verrotting

Dingen worden rot. Organisch materiaal vergaat. Wanneer te kiezen voor het woord 'rot' of 'gefermenteerd', hangt af van waar je je ergens op de aardbol bevindt. De dunne lijn tussen deze twee woorden is hoofdzakelijk een culturele lijn. Hákarl, gefermenteerde haai, is een nationaal gerecht in Ijsland dat groentjes zou doen kokhalzen. Een potje Zweedse Surströmming (in dit geval durf ik rotte haring te zeggen) openen kan je een boete opleveren, omdat de rotte geur nog dagen blijft hangen op die plek. Niet overgeven vóór de eerste hap is blijkbaar al een kunst.

Chinese 'duizendjarige' eendeneieren worden een paar weken tot een paar maanden ingelegd in een mengsel van klei, as, zout, thee en rijstkaf. De lange fermentatietijd zet bestanddelen van het rauw ei om in zwavelzuur. En dat is geen plezante geur bij het pellen van het ei... Enkel doorgewinterde gistingsfreaks als Sandor Katz (of Chinezen) zijn hier voor te vinden. Sandor beschrijft in zijn bijbel 'The Art of Fermentation' elke mogelijke vorm van rot, samen met bekend gefermenteerd voedsel [@katz].

Veel van die gefermenteerde producten zijn alom bekend, zoals:

(Zuurdesem-) brood, eender welke alcoholische drank, ingelegde groenten als zuurkool en pickles, kaas, yoghurt, kefir, zure room, miso, soja- en vissaus

Wist je echter dat de volgende producten ook gefermenteerd waren:

Olijven¹, chocolade², azijn, ketchup, tabascosaus, worcestersaus, \mbox{koffie}, pu'er thee³, salami, amazake⁴, katsuobushi

Commerciële varianten worden op een andere manier geproduceerd. Een blik groenten op de schappen van je lokale supermarkt wordt ingelegd met azijn. De erg zure omgeving is niet leefbaar voor organismen. Dat is iets heel anders dan groenten inleggen in water (en eventueel zout).

De bakkerijen en scholen leerden me op een praktische manier omgaan met deeg. Ik miste echter een goede theoretische basis. Wat gebeurt er eigenlijk, wanneer het brooddeeg rijst? Worden gisten echt 'gevangen' in de lucht? Mijn obsessie hield me ook buiten de keuken bezig. Ik was niet tevreden met de uitleg van de leerkrachten als ik vroeg waarom bepaalde dingen nodig zijn. 'Dat is beter voor het deeg' is niet goed genoeg. Om goed te begrijpen waarom deeg leeft, riep ik de hulp in van de wetenschap. Zuurdesem bestuderen bestaat voor mij niet alleen uit oefening, maar ook uit observeren, en het (proberen) begrijpen van de theorie.

Net zoals fotosynthese of ademhalen, is fermenteren een manier om energie uit moleculen te halen. Het afbreken van organische bestanddelen (zoals suikers) maakt plaats voor nieuwe elementen, waaronder kooldioxide. Dat herkennen wij als luchtbelletjes. Energie wordt sneller aerobisch vrijgegeven, anders zouden onze longen weinig nut hebben. Fermenteren gebeurt echter anaerobisch: in afwezigheid van zuurstof.

Louis Pasteur, de eerste bioloog en chemicus die fermentatie serieus nam in 1860, noemde dit 'la vie sans air'. Anaerobische fermentatie werkt trager en geeft minder energie vrij. Wij gebruiken hetzelfde proces om energie uit onze voeding te halen, dat trager werkt dan celademhaling door de afwezigheid van zuurstof. De volgende keer dat je naar je potje met zuurdesem staart, denk dan maar aan je maag en darmen die onze cellen helpen de nodige energie om te zetten.

De snelheid van fermentatie wordt geregeld door onder andere het zoutgehalte, de zuurtegraad, de vochtigheid, en de temperatuur. Hoe meer zout, hoe trager dit proces. Zout is hydrofiel: het trekt water aan. Dat heb je vast al eens toegepast door zout een halfuur te laten inwerken op gekneusde groenten. Zolang het zout de vloeistof opeist, kan de gistcel niet zo goed zijn best doen. Te veel zout in de omgeving van de gist onttrekt water uit de cellen door middel van osmose (passief transport via het halfdoorlatende celmembraan), waardoor het uitdroogt en niet meer goed kan groeien. En dat effect merk je in de mengkom als het deeg weigert te rijzen.

Miso bevat, afhankelijk van de soort, gemiddeld 40% zout: die grote hoeveelheid maakt het mogelijk om minstens 24 maanden in te leggen. Wanneer ik in mijn keuken een beetje bloem met een beetje water meng, creëer ik in feite een omgeving die perfect is om gisten én bacteriën te kweken. Enkel de witte laboratoriumjas waar de titel 'microbioloog' op prijkt, ontbreekt dan nog.

Het opkweken van de juiste organismen duurt een paar weken. De eerste belletjes geven wel blijk van activiteit, maar de gistpopulatie is nog te klein in aantal om een heel brooddeeg genoeg te laten rijzen.

\index{Saccharomyces!cerevisiae}

Deze combinatie van gisten en bacteriën vormen na verloop van tijd een stabiele symbiose. Je kan het een beetje vergelijken met kombucha zwammen. Dit noemt men een SCOBY, een 'Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast'. Er zijn honderden verschillende soorten van beide organismes aanwezig. Commerciële gist bevat maar één giststam van een bepaalde gistsoort Saccharomyces cerevisiae, ook wel bakkersgist genoemd. Een zuurdesemcultuur bevat veel meer variatie. Het aantal cellen van eenzelfde stam is echter minder groot dan in bakkersgist, waar miljarden⁵ cellen maar één doel hebben: zoveel mogelijk suikers omzetten in CO~2~.

Zowel gist als bacterie teert op energie in de vorm van suiker. Dat betekent een beetje gezonde competitie. Bacteriën zijn enkel aanwezig in zuurdesem, en niet in bakkersgist. Deze bacteriën zijn de voornaamste veroorzakers van smaak. Aha, nu geraken we ergens!

We hebben dus twee soorten van organismen nodig in brooddeeg, niet één. Bacteriën komen vanzelf, als je maar lang genoeg wacht. Een professionele bakker heeft echter geen tijd: hoe meer broden op korte tijd gebakken kunnen worden, hoe meer geld op de bankrekening. Deze kortzichtige visie levert middelmatige producten op, en nauwelijks bacteriën. Dat is de reden waarom je in drie uur onmogelijk smaak op een natuurlijke manier krijgt toegevoegd aan brood.

Een industriële bakker lost dit 'probleem' op met smaakstoffen en verbeteraars. Een bakker die begaan is met wat hij verkoopt, zet de deur open voor bacteriën door het rijsproces te verlengen. Wat bedoelen we nu eigenlijk als we het hebben over smaak? Om daar op te kunnen antwoorden, moeten we eerst kijken welke classificaties van organismen typisch aanwezig zijn in een zuurdesemcultuur:

Saccharomyces: Gist. Produceert alcohol en CO~2~.
Candida: Gist. Produceert alcohol en CO~2~.
Lactobacillus: Bacterie. Produceert melkzuur en azijnzuur.
Eschericia coli: Bacterie. Produceert melkzuur en azijnzuur.
Clostridium: Bacterie. Pathogeen⁶ verantwoordelijk voor onder andere botulisme.

De glutenstructuur in het deeg vangt het CO~2~ afval van de gistcellen op, wat brooddeeg doet rijzen. De alcoholproductie is te verwaarlozen in vergelijking met het langere gistingsproces van bier of wijn.

Ook pathogenen zullen zich in het begin nestelen in je cultuur. Geen zorgen, in de zure omgeving overleven ze niet lang [@yazar2012functional]. Jonge desems zijn nog constant in verandering, waardoor het aan te raden is om langer dan een week te wachten met bakken.

Melkzuur herkent iedereen die al ooit yoghurt gegeten heeft. Azijnzuur herkent iedereen die al ooit een fles azijn heeft geopend. Dankzij deze zuren is de zuurtegraad van zuurdesembrood veel lager (een pH van ongeveer 4.2) dan dat van typisch gistbrood (ongeveer 5.5). Zonder deze lage waarde winnen ongewenste organismen van de concurrentie. Als bakker ben jij de alleenheerser die beslist hoeveel melkzuur en hoeveel azijnzuur in het brood moet terechtkomen. Deze fragiele balans perfect beheersen vereist jaren van ervaring. Typisch Duits brood bevat veel azijnzuur, terwijl men in San Francisco liever veel melkzuur heeft.

Verschillende soorten gisten en bacteriën verkiezen elk hun eigen ideale omgevingstemperatuur, vochtigheidsgraad, en zuurtegraad. Dat zijn externe factoren waar een bakker mee kan spelen. Hoe warmer en vochtiger, hoe actiever de bacteriën, en hoe meer melkzuur. Hoe kouder en droger, hoe minder activiteit, maar hoe meer azijnzuur in de plaats van melkzuur afgescheiden wordt. Sommige bacteriën produceren enkel melkzuur, en sommigen melkzuur, azijnzuur, en CO~2~⁷ [@holzapfel2012genera]. In beide gevallen verandert de zuurtegraad van de omgeving, en 'verzuurt' je brooddeeg.

Figuur \ref{activityvstemp}⁸ visualiseert de activiteit in functie van de temperatuur voor een gistsoort als stippellijn, en voor een melkzuurbacteriesoort als volle lijn. Activiteit piekt voor commerciële bakkersgist (Saccharomyces cerevisiae) rond de 28°C, daarom gebruiken bakkers rijskasten ingesteld op zo'n hoge temperatuur. Voor veel melkzuurbacteriën ligt dat optimaal punt hoger, rond de 34°C. Dominante soorten organismen verschillen drastisch voor elke vijf graden verschil.

$De activiteit in functie van temperatuur voor gist (stippellijn) en melkzuurbacterie (volle lijn)\label{activityvstemp}$ { width=80% }

De verhoogde activiteit kan maar enkele uren op hoge temperaturen worden volgehouden, totdat het deeg onherroepelijk instort. Wil je de diepgang van zuurdesem zonder het zure, gebruik dan een jonge, natte cultuur op hogere temperatuur. Heb je graag de uitgesproken scherpte, wissel dan af met langere rijstijden in de koeling. Een zure omgeving is niet alleen goed om pathogenen te weren, maar ook om sommige gewilde melkzuurbacteriën aan te trekken, zoals Lactobacillus sanfranciscensis [@de2005sourdough]. Gisten zijn minder gevoelig voor pH schommelingen.

Buiten de temperatuur is tijd de tweede belangrijkste factor die de diversiteit van micro-organismen beïnvloedt. Daar hebben we een tweede grafiek voor nodig, zoals figuur \ref{groeicurve}, die de bacteriële groeicurve voorstelt. Bacteriën ondergaan verschillende levenscycli die de groei stimuleren of afremmen. De belangrijkste fase waar wij in geïnteresseerd zijn is de exponentiële groeifase: hoe meer leven in de brouwerij, hoe meer smaak!

Tussen de opkweek- en afbraakperiodes ligt een grote stilstaande fase waarin de cultuur min of meer stabiel blijft, tussen 12 en 20 uur na de eerste groeischeut. Fermenteer je langer dan die periode, dan gaat alles gradueel bergaf. De koelkast gebruiken om de temperatuur uit figuur \ref{activityvstemp} te beïnvloeden kan dus maar voor een beperkte periode. En dan hebben we vochtigheid en zuurtegraad nog niet besproken.

$Bacteriële groeicurve.\label{groeicurve}$ { width=80% }

Als je werkt met een 1:1 ratio van bloem en water, is het eenvoudig om de activiteit van je cultuur te controleren. Gebruik hiervoor een doorzichtige container. Na het voeden met bloem trek je met een alcoholstift een streep tot op welke hoogte de desem komt. Deze stappen kan je volgen in figuur \ref{groeicurve}.

Vertraging. De eerste uren gebeurt er niet veel. Op een gegeven moment schieten de organismen wakker en beginnen ze als een gek te werken.
Versnelling.
Exponentiële versnelling. De vloeistof piekt op een bepaalde hoogte, en blijft voor een tijdje vrolijk borrelend daar staan.
Overgang.
Stationair. Plots zijn alle suikers op en klapt het goedje in elkaar, met als gevolg:
Dood.

Als je dan nog langer wacht, verzuurt de omgeving nog meer. Er verschijnt een waterig laagje bovenop de zuurdesem. Dat is alcohol die aangeeft dat je cultuur erg hongerig is. Laat je niet beïnvloeden door de sterke azijngeur en gooi niet alles weg. Te lang wachten met bijvoeden kan voor de volgende baksessie een nog tragere rijs betekenen, door de verstoorde zuurtegraad. Gooi in dat geval alles weg, behalve één koffielepel, en kweek opnieuw op met voldoende bloem en water.

\index{Lactobacillus} \index{Probiotica} \index{Prebiotica}

Het woord bacterie heeft nogal een negatieve connotatie in onze moderne maatschappij, waar obsessief poetsen met bacterie werende middelen een slechte gewoonte geworden is. Het menselijk lichaam bestaat uit triljoenen microbiële cellen, veel meer dan eigen menselijke cellen [@rosner2014ten]. Wij zijn een gigantische bus waar constant bacteriën op- en afstappen. Niet iedereen heeft een buskaartje gekocht, maar de meesten houden zich gedeisd, en werken zelfs in ons voordeel.

Ons darmstelsel is heel gevoelig en bevat het meeste van deze cellen. Vandaar de groeiende aandacht voor pre- en probiotica [@voedselmachine]. Prebiotica zijn componenten in voedsel dat de productie van deze goede organismen stimuleert, zoals look, prei, asperge en volle granen. Probiotica zijn levende micro-organismen die de darmflora moeten aansterken, zoals yoghurt en kefir⁹.

In de realiteit overleven de meeste organismen de zuren in je maag niet. Om te kunnen genieten van de voordelen van probiotica, moeten de organismen nog leven. Gepasteuriseerde zuurkool van de supermarkt valt hier dus niet onder. Zuurdesem zelf zou ook kunnen worden beschouwd als probiotica, maar ik zie mezelf niet bepaald dagelijks een lepeltje naar binnen werken. Gebakken brood heeft hier niets meer mee te maken: de hitte van de oven verwoest al het leven.

Niet alleen onze interne organen behuizen enorme hoeveelheden bacteriën, ook onze huid kan hier wat van. Hoe onaangenaam dit ook klinkt, de zweetvoeten en schimmels, waar wij soms last van hebben, worden veroorzaakt door dezelfde soorten organismen die in ons potje met desem voorkomen. De Ongelovige Thomas probeert dit thuis zelf door een beetje 'geproduceerd vocht' te mengen met bloem en water. Deze 'verrijkte' zuurdesemcultuur zal véél sneller op punt staan dan de conventionele manier. Er is zelfs iemand die met succes vaginaal vocht gebruikte om brood te bakken. Ik ga jullie de details besparen, zoek dat maar op het internet. Grappig genoeg wordt tijdens DNA analyses ter identificatie van soorten Lactobacillus in zuurdesem soms L. vaginalis teruggevonden [@viiard2016diversity]. We zullen er maar van uit gaan dat de wetenschap er ook soms naast kan zitten, anders inspireer ik hier de verkeerde soort experimenten...

Er zijn buiten smaak nog twee belangrijke redenen om met een diverse populatie als zuurdesem te werken, in plaats van met één giststam. De eerste daarvan is verteerbaarheid.

De mensheid heeft doorheen de geschiedenis verschillende manieren gevonden om voedsel beter verteerbaar te maken [@pollancooked]. Groenten koken transformeert cellulose in licht verteerbaar materiaal. Door het kookproces komen vitaminen en mineralen vrij die door onze darmen kunnen opgenomen worden. Rauwe groenten kost onze maag en darmen veel meer moeite om te verteren dan bereide groenten. De kookpot fungeert in feite als onze tweede maag. Koeien met hun meerdere magen moeten ons niet onderschatten, wij mensen vinden altijd wel iets op onze gebreken. Er zijn buiten koken nog andere technieken om voedsel beter verteerbaar te maken, zoals fermenteren. Wetenschappers hebben ontdekt dat het gebruik van zuurdesem de biologische beschikbaarheid van mineralen verhoogt [@poutanen2009sourdough].

Ook hier speelt de tijd een grote rol: hoe meer het is gefermenteerd, beter de verteerbaarheid. Wacht je echter té lang, dan valt er helemaal niets meer te verteren. De suikers zijn dan volledig opgebruikt.

Zelfs in de elfde eeuw wist men reeds dat slecht of ongerezen brood zorgde voor een opgeblazen gevoel, winderigheid en verstopping. De medicinale tekst ‘Tacuini Sanitatis’ schrijft het volgende voor [@gobbetti2014sourdough]:

'Among the six elements needed to keep daily wellness… foods and beverages…' '…White bread: it improves the wellness but it must be completely fermented …'

\index{Fytinezuur} \index{Fytase} \index{Prikkelbare darm} \index{Koolhydraat} \index{FODMAP}

Maar hoe komt het dat fermenteren voedsel plots eetbaar maakt? Dat is heel simpel: giftige stoffen worden afgebroken door het fermentatieproces. Linamarine, afkomstig van bladeren of wortels van planten, kan waterstofcyanide produceren als het in aanraking komt met de enzymen van onze darmflora. Maniok wordt daarom behandeld in plaats van rauw gegeten [@okafor1986microbial]. Fytinezuur komt voor in zemelen en blokkeert de opname van magnesium, ijzer, calcium, en zink. Hoe langer brood rijst met zuurdesem, hoe minder fytinezuur overblijft, te danken aan de activatie en langdurige werking van het enzym fytase [@nielsen2007phytase;@yazar2012functional]. Om deze reden wordt zuurdesembrood aangeraden bij personen die last hebben van het Prikkelbare Darm Syndroom (PDS, of Irritable Bowel Syndrome, IBS, in het Engels).

Onderzoek in verschillende universiteiten heeft aangetoond dat een FODMAP dieet volgen een positief effect kan hebben op de klachten van PDS. FODMAPs (Fermentable Oligo-, Di- & MonosAccharide, Polyols) zijn moeilijk verteerbare, complexe koolhydraten die irritatie kunnen veroorzaken in de darm. Een FODMAP-arm dieet volgen betekent het vermijden van voedsel waar de meeste van deze stoffen in zit, zoals klassiek gegist brood. De meeste FODMAP recepten schrappen het gebruik van brood in zijn geheel, maar dat is gelukkig niet nodig.

Als brood heel lang fermenteert vermindert de irritatie in de darm dankzij de verhoogde afbraak van suikers. Volgens een studie uitgevoerd door Adele Costabile en anderen zou langdurig gefermenteerd brood aanzienlijk minder gassen produceren¹⁰. Ze concluderen voorzichtig, zoals dat gaat in de academische wereld, het volgende: 'These findings suggest that sourdough products may be advantageous for patients suffering from IBS' [@costabile2014effect].

Ook andere complexe suikers worden door micro-organismen omgezet in enkelvoudige suikers, die beter opneembaar zijn door onze darmwand. Koolhydraat is het technisch correcte synoniem voor sacharide, een groep bestaande uit suikers, zetmeel, en cellulose. Om het eenvoudig te houden gebruik ik 'suikers' en 'koolhydraten' door elkaar. Deze sacharides vallen in de volgende vier verschillende chemische groepen:

\index{Sacharide} \index{Sacharide!Monosacharide} \index{Sacharide!Disacharide} \index{Sacharide!Polysacharide} \index{Sacharide!Oligosacharide}

\label{microbio:suikers} \index{Monosacharide} \index{Disacharide} \index{Polysacharide} \index{Oligosacharide} \index{Invertsuiker} \index{Honing}

Enkelvoudige suikers (monosacharide): glucose, fructose, galactose. 0.5% van het meel bevat enkelvoudige suikers.
Dubbelvoudige suikers (disacharide): sucrose of sacharose (tafelsuiker), lactose, maltose. 1% van het meel.
Meervoudige suikers (oligosacharide): kleine kettingen van enkelvoudige suikers, zoals stoffen in peulvruchten en uien.
Complexe suikers (polysacharide): lange kettingen van enkelvoudige suikers, zoals zetmeel. 70% van het meel.

Hoe complexer de suiker, des te moeilijker te verteren. De eerste groep van suikers is het makkelijkste beschikbaar om te worden omgezet naar onder andere CO~2~. De eerste dertig minuten van het fermentatieproces zijn de enkelvoudige en dubbelvoudige suikers reeds opgebrand [@advancedbread]. Enkelvoudige suikers worden door een complex stofwisselingsproces genaamd glycolyse verder omgevormd met als voornaamste resultaat energie, wat ons in staat stelt om onze spieren te bewegen [@turner1980regulation].

Hoe zoet suiker proeft hangt ook van de soort af. Fructose proeft twee keer zo zoet als glucose, terwijl maltose en lactose als minder zoet worden ervaren. Honing bevat meer fructose dan glucose, en is daarom lekker zoet.

De moleculen van tafelsuiker kunnen ook door de inwerking van een zuur als citroensap worden gesplitst in twee soorten monosacharides: glucose en fructose. Het resultaat is een invertsuiker, vaak gebruikt in de industrie om gebak langer zacht te houden dankzij de tragere kristallisatie. Honing is ook een invertsuiker en kan daarom zeer lang vloeibaar blijven.

Suiker wordt tegenwoordig vanwege epidemieën als obesitas in een slecht daglicht gesteld, alhoewel toch iedereen energie nodig heeft om te overleven. Brood wordt vaak als eerste uitgekozen om op te schieten. Misschien moeten we dan maar allemaal overschakelen op zuurdesembrood? Het is immers aangetoond dat zuurdesem de vertering van zetmeel kan vertragen, wat leidt tot minder grote suikerpieken in het bloed [@poutanen2009sourdough].

\index{Enzymen} \index{Enzymen!Amylase} \index{Amylase} \index{Aspergillus oryzae} \index{Koji}

Zoals de moderne werkende mens niet zonder straffe koffie kan om werk gedaan te krijgen, zo kunnen levende organismen niet zonder hun katalysator: enzymen. Een enzym is een eiwit dat bepaalde chemische reacties versnelt. Dankzij de aanwezige enzymen in deeg is het mogelijk om complexe koolhydraten sneller af te breken.

Enzymen zijn voor onze spijsvertering van levensbelang. Het enzym lactase bijvoorbeeld helpt lactose in koemelk om te zetten in galactose en glucose. Veel Aziaten hebben geen lactase meer in hun darmstelsel als ze volwassen zijn, wat een lactose-intolerantie als gevolg heeft. Preparaten en gezondheidsproducten bevatten enzymen om de vertering te helpen.

Ook in brooddeeg zitten veel enzymen, die ofwel gespecialiseerd zijn in het afbreken van bepaalde suikergroepen, ofwel in het afbreken van eiwitketens (gluten dus). In ieder geval, enzymen zijn bulldozers. De rommel die ze achterlaten kan vervolgens verder worden verwerkt door anderen.

Het belangrijkste enzym dat in deeg terug te vinden is, is amylase. Die is aanwezig in de korrel om tijdens het ontkiemen de plant van energie te voorzien. De activatie van amylase gebeurt bij het toevoegen van water. Hoe meer water, hoe meer activiteit. Alfa- en beta-amylase breken elk een bepaald soort complexe koolhydraat af.

Er zit amylase in ons speeksel dat ons helpt ons voedsel te verteren. Zuur voedsel zoals zuurdesembrood zorgt ervoor dat we meer speeksel produceren, zodat de enzymen gekauwde stukjes brood sneller afbreken.

Er zijn drie bronnen van alfa-amylase: gebaseerd op mout (zie hoofdstuk \ref{mout}, actief tot 80°C), gebaseerd op schimmel (Aspergillus oryzae, beter gekend als koji of 麹¹¹, actief tot 80°C), en gebaseerd op bacteriën (Bacillus subtilis, actief tot 90°C) [@nechita2009strong]. Deze soorten amylases worden op grote schaal verkocht als bakkerijproducten.

\index{Kaliumbromaat}

De cocktail van bepaalde enzymen en melkzuurbacteriën beïnvloed de verzuring van het deeg [@di2003interactions]. Dit betekent nog meer mogelijkheden tot optimalisatie (en industrialisatie). Amylase wordt dankzij de bewezen hogere stabiliteit bijna altijd in de vorm van een 'meelverbeteraar' toegevoegd aan bloem. Ook bij een slechte oogst wordt er na het maalproces soms alfa-amylase toegevoegd om dezelfde werking aan te houden. Het zijn populaire toevoegingen omdat ze in vergelijking met het vroegere kaliumbromaat onschadelijk zijn voor onze gezondheid. Lees de kleine lettertjes in de samenstelling van het AVEVE product 'Surfina fijne tarwebloem':

Tarwebloem, meelverbeteraars: enzymen en ascorbinezuur¹².

Bloem gemalen door een bescheiden molenaar zal dit misschien niet bevatten. Dat betekent dat brood gebakken met Surfina een consistent resultaat oplevert, terwijl brood gemalen door de molenaar onvoorspelbaar kan reageren. Industriële bloem wordt in laboratoria getest om die consistentie te kunnen garanderen. Om fiasco's in de oven te vermijden, test je dus best zelf bij elke nieuwe oogst hoe het deeg reageert.

\index{Lactobacillus!sanfranciscensis}

Het fermentatieproces kan je dus beschouwen als een schaar die de lange ketting netjes opknipt in kleinere, eenvoudiger verwerkbare stukjes. Het zijn trouwens niet alleen de gisten, maar vooral de bacteriën, die hier het zware werk verrichten. Die hebben ook suikers (energie) nodig om in leven te blijven. Zoals iedereen zijn lievelingseten heeft, zo hebben deze organismen ook hun eigen voorkeur. Soms ontstaat er hevige competitie, maar vaak ook helemaal niet.

Het soort van suiker speelt dus ook een rol [@gobbetti1994sourdough]. Gisten eten graag gevarieerd. Candida milleri en Saccharomyces exiguus zijn bijvoorbeeld het gelukkigste wanneer ze verschillende soorten enkelvoudige en dubbelvoudige suikers voorgeschoteld krijgen. Lactobacillus sanfranciscensis en andere melkzuurbacteriën eten dan weer liever maltose. Door het opknipproces van de suikerkettingen verandert de samenstelling in het deeg, waarbij plots bepaalde bacteriën sneller reproduceren dan voorheen. Een (verplicht) samenwerkingsproces dus, waarbij het contract vergeten werd te ondertekenen. Culturen waar geen gisten in zitten die maltose vrijmaken zullen geen uitnodigende omgeving zijn voor de geliefde San Francisco bacterie.

Na een tijdje zijn de meeste suikers omgezet, en verzuurt de omgeving door een teveel aan azijnzuur. Dat punt herken je doordat het gerezen deeg begint in te storten. De gluten structuur breekt, de lucht is weg, en je blijft met een baksteen zitten.

\index{Glycemische Index} \index{Glychemische Index!G. Lading}

Doordat andere organismen suikers voor jou verteren, verlaagt de glycemische index (GI) van brood. De GI is een eenheid om aan te geven hoe snel koolhydraten in de darm worden verteerd en als glucose in het bloed worden opgenomen. In vergelijking met klassiek wit brood (71) geeft een stuk wit zuurdesembrood (53) minder hevige suikerschommelingen in het bloed. Dit klinkt spectaculair, maar is eigenlijk een beetje misleidend. De GI meet alleen maar het effect van koolhydraten in voedsel ten opzichte van glucose (100).

De glycemische lading (GL) vermenigvuldigt deze kwaliteit van koolhydraten (GI) met de hoeveelheid effectieve koolhydraten die er in het voedsel zitten. Bananen hebben een relatief hoge GI (53) maar een lage GL (12). Gesuikerde ontbijtgranen als cornflakes hebben een hoge GI (84) én een hoge GL (72).

Zuurdesembrood mag dan misschien je suikerspiegel beter stabiliseren dan wit brood, maar veel suiker blijft veel suiker. De populariteit van diëten heeft de bewustwording van natuurlijk zoet verlegd naar abstracte getallen in de vorm van GI en GL, en dat is een heel gevaarlijke trend. Eet met je gevoel én kennis van zaken, niet met enkel gevoel ('lekker roomijs!') of enkel kennis van zaken ('Alles met een hoge glycemische index aan de kant schuiven'). De beste dokter staat in de keuken. De trage rijstijd van brooddeeg past dus perfect in de visie van Slow Food.

Nu we iets meer weten over suikers, kunnen we het bakproces beter controleren, door bijvoorbeeld de juiste bloem te kiezen. Volkoren meel bevat veel meer voedingsstoffen voor organismen dan gezeefde, witte bloem. Daarom wordt een zuurdesemcultuur meestal met roggemeel opgestart. Rogge fermenteert nog sneller dan tarwe [@koistinen2018metabolic]. Ook zal je bij het gebruik van volle granen de rijstijd moeten verkorten of de temperatuur verlagen. Extra ingrediënten als melk (lactose) tellen ook als suiker.

Het tweede belangrijke voordeel van zuurdesem is houdbaarheid. Door het langere fermentatieproces wordt de levensduur van voedsel verlengd [@saikia2014effect]. Zuurdesembrood blijft een week goed. Het gistbrood dat je gisteren kocht bij de bakker zal veel sneller beschimmelen. 'Schimmel' is een algemene term die we gebruiken om aan te geven dat iets niet meer eetbaar is. We weten nu ook dat schimmels helpen om lekker brood te maken.

Schimmels en gisten zijn immers beiden deel van het Fungi rijk. Gist is ééncellig, schimmel is meercellig. De geur én de kleur geven aan wanneer dat sneetje brood aan de kippen te geven. Verschillende kleuren duiden verschillende soorten van schimmel aan¹³, die elk hun eigen voorkeur voor warmte, energiebron (type suiker) en humiditeit hebben. Beschimmeld brood komt zo vaak voor dat de voornaamste veroorzaker, de Rhizopus stam, door wetenschappers bekroond werd met de titel 'broodschimmel' [@wilkins2009bread].

De langere houdbaarheid betekent niet dat zo'n brood bestand is tegen uitdroging. Vochtverlies treedt onherroepelijk op, en is niet te stoppen. Dat kan in combinatie met een broodrooster en wat boter nog steeds een smakelijke maaltijd vormen. Het vocht vindt uiteindelijk zijn weg naar de rand van het brood: de korst, waar het verder kan verdampen [@baik2000moisture]. Daardoor wordt de korst zachter, en het kruim harder. Knapperig gebakken brood verkoop je als bakker best binnen een paar dagen, want het is gedoemd om terug zacht te worden.

Hoe langer je brood bakt, hoe dikker de korst, en hoe langer het duurt om terug zacht te worden. Brood met een hoog vochtigheidspercentage wordt langer gebakken omdat het kruim langer nodig heeft om te stabiliseren. Dit heeft dus als bijkomend voordeel dat de korst stand houdt. Hoe meer vocht in het kruim, hoe langer het duurt dat dit verdampt, dus hoe langer de houdbaarheid. Sneetjes brood zonder korst bewaren vertraagt dit proces nog verder.

Soorten rot

Wachten op spontane fermentatie kan best spannend zijn. De ontdekking van bubbeltjes voelt aan als een geweldige prestatie - maar in feite heb je niets anders gedaan dan gewacht. Een actieve cultuur is maar één deel van het broodbakproces. Om brood te kunnen bakken met zuurdesem heb je een voordeeg nodig. Er bestaan verschillende soorten van voordeeg die allemaal hun eigen naam hebben. Dat is te danken aan de rijke Europese broodbakgeschiedenis. Hieronder volgt een kort overzicht:

\index{Biga} \index{Poolish} \index{Pâte Fermentée} \index{Viennois, pain}

Biga: Een Italiaans voordeeg, gebruikt in onder andere ciabatta’s. Dit is een droger voordeeg met een hydratatie van 50 tot 70%.
Poolish: Een Frans voordeeg met Poolse origines, gebruikt in onder andere baguettes. Dit is een erg vochtig voordeeg met een hydratatie van 100 tot 125%. Een poolish werd door immigranten in Parijs gebakken om pain viennois te maken.
Pâte Fermentée: Een Frans voordeeg dat een overgebleven stukje deeg is van een vorige baksessie. (Letterlijk vertaald als oud deeg). Meestal wordt 1/3de van het deeg na de bulkrijs aan de kant gezet voor de volgende keer. In tegenstelling tot de andere types, zit hier ook een beetje zout in. Variabele hydratatie.
Sourdough starter: Je zuurdesemcultuur. Het woord starter refereert naar de 'kickstart' die je je voordeeg geeft, door de toevoeging van een talrijke actieve en gevarieerde organismen.

Het gebruik van een voordeeg betekent niet automatisch werken met zuurdesem. Een voordeeg is letterlijk een pre-ferment: een stukje van het brooddeeg dat op voorhand gefermenteerd wordt, om genoeg gisten en melkzuren toe te kunnen voegen aan het eigenlijke deeg. Hoe dat fermentatieproces opgestart wordt maakt niet uit. Dat kan ook met een mespuntje gedroogde gist. Een biga of een poolish voordeeg bestaat meestal uit slechts 0.1% gedroogde gist. Chef, starter, moederdeeg, madre bianca, levain, leaven, en sourdough worden als synoniem gebruikt. Het duidt allemaal op het gebruik van een op voorhand gefermenteerd stukje deeg. Het ene voordeeg heeft wat meer water als het andere, maar de techniek en het doel is hetzelfde.

'Desem' is eigenlijk de benaming van een bekende Belgische zuurdesemcultuur, bestaand uit ongeveer 50% water en volkoren tarwe. Die combinatie zorgt voor een nootachtige, lichtzurige smaak. Creatief omgaan met gefermenteerd voedsel levert je een scala aan unieke culturen op. Je hoeft immers niet met enkel bloem en water iets op te kweken: pekelvocht van zuurkool, yoghurt of wei werken minstens even goed. Die dingen bevatten al honderden organismen die staan te trappelen om je brooddeeg te laten rijzen.

Toen ik iets gelezen had over 'gist water' op The Fresh Loaf, wist ik de zoveelste container te vullen met iets dat rot wordt: water en appels. Na een aantal dagen pulp uit het glas te vissen om te vervangen met verse stukjes appel, begon het volop luchtbellen te kweken. Het was me gelukt om de gisten op de schil van het fruit over te brengen in het water. Vanaf dan is het een kwestie van een voordeeg te maken met dat water.

Dit vangen van deze 'wilde' gisten¹⁴ is een echt werkje: in tegenstelling tot simpelweg wat bloem en water mengen, moet je hier regelmatig volledig opnieuw beginnen. De dragers van de gisten (in dit geval appels) immers moeten vervangen worden, en de constante af- en aanvoer van het vocht verdunt de cultuur. Je kan dus niet tientallen keren met dezelfde appelgist blijven bakken.

Het verbaast je daarom misschien niets dat dit disciplinair proces iets is waar Japanners graag mee werken. Bakker Taro Hashiguchi gebruikt enkel gisten die hij in zijn eigen tuin kan 'oogsten' op fruit, kruiden, en bloemen. Als gevolg daarvan is zijn bakkerij Taro-ya¹⁵ te Tokyo maar twee dagen per week open... De smaak van mijn eigen poging was minder indrukwekkend. Ik miste de complexiteit van de zuren in een typische granencultuur. Weer een experiment voor de composthoop.

\index{Pseudogranen}

Elke zuurdesemcultuur is uniek. Ik heb veel succes gehad met een ongebruikelijke cultuur op basis van kikkererwtenmeel, die ik heb leren kennen via Andrew Whitley's 'Bread Matters' werk [@breadmatters]. Pseudogranen¹⁶ laten fermenteren is een goed alternatief voor mensen met glutenintolerantie. In mijn geval gebruikte ik de kikkererwten als extra smaakmaker, in combinatie met tarwe. Toen er meer dan vier ‘vieze’ potjes in de koelkast stonden te pruttelen, heb ik van mezelf enkele hartverscheurende keuzes moeten maken.

Tegenwoordig onderhoud ik slechts één cultuur op basis van tarwe. Mijn vertrouwde rogge cultuur heeft moeten wijken voor tarwe omdat ik in tegenstelling tot professionele bakkers niet dagelijks bak, en de rogge daardoor te veel azijnzuur produceerde. Als ik een andere cultuur nodig heb, kweek ik die op basis van mijn tarwe starter.

Meerdere culturen betekent meer tijd nodig om ze te onderhouden. Dat onderhoud kan ook uitbesteed worden. Aan bakkerij RC Chocolat¹⁷ te Stockholm bijvoorbeeld, die reizigers de mogelijkheid biedt om tegen een klein bedrag op een zuurdesemcultuur te babysitten. De Zweden zijn op dat vlak heel wat progressiever dan wij: in supermarkten ligt ‘surdeg’ gewoon in de rekken, naast de gedroogde gist. Dankzij de stijgende populariteit van zuurdesem ontstaan er hotel services die aanbieden om je cultuur tijdig te voeden wanneer jij aan het strand ligt te luieren. Ik heb ook al verhalen gehoord van mensen die een beetje desem overal mee naartoe zeulen, ook op vakantie. Je weet maar nooit!

Het heeft weinig nut om de cultuur actief te houden als er niet elke dag gebakken wordt. In dat geval houd ik mijn potje in slaapstand, in de koelkast.

\index{Soda} \index{Soda!Bak-}

Er zijn veel snellere manieren om deeg te doen rijzen. Een traditioneel Iers soda brood bevat - zoals de naam verraadt - baksoda. Dit fungeert voor de Ieren als rijsmiddel in de plaats van gist of desem. Bakpoeder en baksoda zijn chemische manieren om het rijsproces te versnellen, met elk hun eigen samenstelling. Baksoda is natrium bicarbonaat. Bicarbonaat heeft een zuur nodig om mee te reageren, waar kooldioxide uit komt. In recepten zie je verdoken 'zuren' staan als botermelk, yoghurt, bruine suiker, citroensap, cacaopoeder of honing. Baksoda is sterk spul: het reageert vier keer zo sterk als bakpoeder. Met mate gebruiken dus. Als de verhouding baksoda/zuur niet in balans is, kan er nog residu overblijven in het brood, wat een zeepsmaak oplevert. Dat is ook smaak, maar niet bepaald eentje die een glimlach op de mond tovert. Een chemisch proces start zodra soda in aanraking komt met zuur. Het heeft geen hitte nodig om te werken. Te lang treuzelen is dan geen goed idee. In sommige boeken staat bij een recept voor cake de waarschuwing 'laat het beslag niet te lang staan' - daarom dus.

\index{Bakpoeder}

Bakpoeder bevat ook baksoda. Het is feitelijk een mengeling van een rijsmiddel (baksoda), een droog zuur (meestal een soort van wijnsteenzuur) en zetmeel (meestal op basis van maïs). Bakpoeder is dubbelwerkend: het reageert in tegenstelling tot zuivere baksoda zowel op vocht als op hitte in de oven zelf. Omdat bakpoeder al een zuur bevat, is geen toevoeging van zure room nodig. Het toegevoegde zetmeel werkt vocht absorberend, omdat het poeder gevoelig is aan vocht. Bakpoeder is heel eenvoudig zelf te maken. Veel recepten vragen om bakpoeder én baksoda. De kooldioxide die de baksoda genereert door de aanraking van het zuur is in veel gevallen niet voldoende om het nodige volume te creëren. De zure room verliest zijn pittige smaak omdat het zuur reageert met de bicarbonaat. In dat geval kan de bakker bakpoeder toevoegen, en minder baksoda gebruiken.

Je kan de versheid van beide rijsmiddelen controleren door ze te combineren met hun reactiemiddel. In het geval van baksoda meng je een beetje soda met azijn. Als er geen bubbeltjes verschijnen is het rijp voor de vuilbak. In het geval van bakpoeder meng je een beetje poeder met warm water. De bakpoeder zal minder hevig reageren als de baksoda.

De snelle bakker die gebruik maakt van deze chemische rijsmiddelen heeft hopelijk klanten met een sterk maag- en darmstelsel. Hier komen immers geen natuurlijke gisten en bacteriën bij kijken die belangrijke mineralen beschikbaar maken voor onze vertering, en de moeilijker verteerbare voedingsstoffen al gedeeltelijk voor ons omzetten. Als je tijd maakt om brood te bakken, neem dan ook de tijd om het deeg op zijn eigen tempo te laten rijzen.

\index{Lactobacillus!plantarum}

Zuurdesem culturen worden ingedeeld in drie verschillende categorieën. Type I is de levende cultuur die regelmatig onderhouden moet worden. Type II is de industriële gestabiliseerde versie met toegevoegde commerciële gist. Type III is de gedroogde variant. Deze zuurdesem poeders komen meer en meer voor in supermarkten, en worden door bakkers voornamelijk gebruikt als smaakversterker in plaats van rijsmiddel [@decock2005bread].

Het droogproces beïnvloedt de aanwezigheid van verschillende organismen. Enkel droog-resistente melkzuurbacteriën zoals Lactobacillus Plantarum houden het uit tot die fase. Dat verklaart waarom gedroogde desem niet voldoende is om brood dezelfde kracht en smaak te geven als een levende cultuur. Het gebruik van gedroogde desems in bakkerijen gaat altijd gepaard met klassieke gist. Vraag dus altijd of er een echte zuurdesemcultuur aan de pas is gekomen! Deze types zijn elk totaal andere producten, en onmogelijk door elkaar te vervangen zonder extra aanpassingen aan het recept.

Een bakker is een slaaf van zijn zuurdesemcultuur. Dat was voor de komst van koeltechnieken nog veel erger. Ondertussen heeft technologie ons weten losmaken van één van de ketenen. Vergis u niet: we hangen nog steeds vast. Professionele bakkers zijn niet zomaar op zoek naar smaak. Het moet consistent zijn. Brood dat verkocht wordt kweekt bepaalde verwachtingen bij klanten. De cultuur vergeten bij te voeden, of de momenten van voeden of de voeding zelf veranderen: het zijn allemaal factoren die deze consistentie in gedrang brengen. Dat betekent niet dat bakkerijen moeten worden omgevormd tot steriele laboratoria. Het gaat erom een voorspelbaar legertje van micro-organismen te kweken. Heb je boogschutters in je leger, geef ze dan ook altijd op hetzelfde tijdstip pijlen. Heb je cavalerie weten te rekruteren, voorzie dan de paarden op hetzelfde tijdstip van haver. Dat is de enige weg naar de overwinning.

Heb je je leger een tijdje verwaarloost, dan is dat nog geen ramp. Twee keer terug opkweken en het probleem is opgelost. De trage reactie na een eerste voeding betekent een minder indrukwekkende groei. Als het brood niet goed rijst, kijk dan naar de activiteit van de starter. Twee keer op korte tijd bijvoeden geeft zijn normale kracht terug.

Die kracht is eenvoudig meetbaar door te kijken hoe hoog de desem rijst. Gebruik een doorzichtige container en een alcohol stift, een stukje plakband of een elastiekje om de initiële positie aan te duiden. Om het uur een oog werpen op dat niveau leert je veel over de kracht van de aanwezige gisten.

Ingenieurs zoals Justin Lam vinden dat meten moet worden overgelaten aan moderne technologie, zoals een Raspberry Pi. Justin liet het volgen van de groei van zijn cultuur over aan geautomatiseerde beeldanalyse¹⁸. Wat toveren met de programmeertaal Python levert een gepersonaliseerde groeicurve op, zoals in figuur \ref{groeicurve}. Na ongeveer 40 uur kijken naar het rijzen van zuurdesemculturen, leerde hij dat een verwaarloosde starter terug gelukkig kan worden gemaakt door regelmatig bij te voeden.

Organismen identificeren

Ook al weten we nu dat gisten en bacteriën samen een stabiele symbiose vormen, dan nog is er geen eenvoudige manier om te weten te komen welke soorten organismen er nu exact in onze cultuur leven. Als bakker hoef ik niet te weten welke Lactobacillus er nu precies voor zorgt dat mijn brood smaakt zoals het smaakt, maar als wetenschapper kon ik daar mijn genoegen niet mee nemen. Daarvoor had ik de expertise nodig van iemand die veel meer kaas gegeten heeft van microbiologie dan ik. Gelukkig vond hiervoor hulp binnen mijn eigen faculteit op onze universitaire campus te Diepenbeek. Kristel Sniegowski verzorgt samen met haar collega's het vak microbiologie dat in de opleiding tot industrieel ingenieur aan bod komt als studenten kiezen voor de afstudeerrichting chemie. Ik leerde haar kennen via de brochure over workshops die KU Leuven organiseert voor de derde graad secundair onderwijs, om studenten warm te maken voor Science, Technology, Engineering, en Mathematics (STEM)¹⁹. Kristel organiseert de workshop 'allemaal beestjes' met de volgende inhoud:

'Micro-organismen zijn zo klein dat ze niet met het blote oog te zien zijn. Ze zijn zeer talrijk en komen overal voor: in de lucht, op de handen, op tafel, in oppervlaktewater, ... De meeste microorganismen zijn onschadelijk en spelen zelfs een onmisbare rol in onze maatschappij. Zo maakt de voedingsindustrie gebruik van allerlei nuttige micro-organismen voor het bereiden van voedingsmiddelen zoals yoghurt, brood, kaas, azijn, citroenzuur, ... Hoewel deze organismen vaak niet visueel te detecteren zijn, bestaan er verschil lende technieken om ze terug te vinden. In de workshop mag je met behulp van enkele technieken onderzoeken waar deze wonderbaarlijke beestjes allemaal uithangen.'

De PDF doorzoeken op het sleutelwoord brood leverde drie resultaten op: in bovenstaande tekst, in een gelijkaardige workshop op de campus te Geel, en in een informatiedag waar een broodjeslunch voorzien wordt (wees er maar zeker van dat dit zonder zuurdesem zal zijn). Mijn compulsief zoekgedrag naar alles wat met brood te maken heeft levert in context van mijn werk nooit iets op, dus ik was dolenthousiast toen ik Kristel's workshop ontdekte. We spraken af in de chemie labo's die zich bevinden in een vleugel van het gebouw dat ik nog niet kende. Zo ver van de gekende computerlokalen af begon ik wat zenuwachtig te worden. Dus hier komen die mensen met hun veiligheidsbril en witte jassen vandaan.

Na een korte rondleiding praatten we over een van de bachelorproeven van de studenten.

'Dit schaaltje bevat hopelijk een gist die we aan het isoleren zijn.' Kristel haalt een petrischaal uit een grote incubator en wijst naar de nauwelijks waarneembare vlekjes. 'Zie je die puntjes? Dat zijn kolonies van gisten. We hebben die vastgelegd in een medium van agar, voedingsstoffen, en antibiotica. We zijn niet geïnteresseerd in bacteriën deze keer, vandaar. We willen de groei van bacteriën in het algemeen afremmen om de zoektocht te vereenvoudigen.'

Elke cel kan dankzij de juiste voedingsstoffen en -bodem delen tot ze met zoveel zijn dat je de kolonie met het blote oog kan waarnemen als een bolletje in het schaaltje. Agar is een niet-verteerbare polysaccharide dat als geleermiddel het ter plaatse delen en vormen van kolonies mogelijk maakt. Ik kende agar als agar-agar, het vegetarisch alternatief voor gelatine, gewonnen uit rode algen. De 3de bachelor studenten gingen op verschillende plaatsen in Antwerpen gisten vangen in de hoop gist te vinden waar ze een authentiek biertje mee konden brouwen. Voor de opkomst van commercieel beschikbare biergist beschikte elke brouwerij over een unieke gist die de smaak van het bier mee bepaalde. Ook grote brouwbedrijven willen tegenwoordig graag terug diversifiëren.

'Als deze schaaltjes open worden gelegd, kunnen er verschillende organismen zich in nestelen.' Kristel plaatst de schaal terug in de incubator.

'Hoe warm is het daarin?' vraag ik.

'Dertig graden.'

'Dat betekent dat gisten zijn opgekweekt tussen twaalf en vierentwintig uur, zeker? Hoe werken studenten hier verder aan, als de lessen een week uit elkaar liggen?'

'Als ik zie dat de kolonies voldoende zijn gegroeid, plaats ik ze in de koelkast. Dat remt de groei voldoende af om een volgende sessie verder onderzocht te worden' legt Kristel uit. Gisten kan je gekoeld zonder problemen enkele maanden bewaren.

Ik vertel over mijn zuurdesemcultuur die ik meebracht. 'Als ik nu zou willen weten welke organismen hier exact in zitten, hoe gaat dat dan in zijn werk?' Ik geef het potje aan haar en ze ruikt er aan.

'Dat gaat in twee stappen: isolatie en identificatie. Zoals het experiment in Antwerpen, moeten we eerst een organisme proberen te isoleren.' Dat betekent dus bacteriën doden met antibiotica indien je op zoek bent naar gist.

'Maar hoe kan je gist één scheiden van gist twee? Gisten en bacteriën, oké, maar dan?' vraag ik.

'Daarvoor moeten we inspelen op de karakteristieken van de gist die we willen isoleren. Verteert het bijvoorbeeld lactose, dan gaat dat in het groeimedium. De omgeving zo ideaal mogelijk maken voor die ene soort gist, terwijl de groei van de andere types afremt.' Fysiek waarneembaar gedrag in het agar medium kan al veel zeggen over het soort organisme. Bepaalde groeipatronen voorspellen de aanwezigheid van bepaalde gisten. Dit zijn fenotypische testen: identificaties gebaseerd op waarneembaar gedrag.

\index{Saccharomyces!cerevisiae}

Om gisten te isoleren is er dus een stappenplan nodig dat de onderzoeker in staat stelt gebaseerd op unieke eigenschappen een organisme te isoleren.

'Heb je enig idee welke micro-organismen er in je zuurdesem kunnen zitten? Misschien kunnen we hier een leuke oefening voor de studenten van maken. Momenteel moeten ze uit putwater bepaalde bacteriën identificeren om de microbiologische kwaliteit van het water te controleren.' Kristel inspecteert het potje met zuurdesem dat ik voor haar meebracht.

'Ik had gehoopt dat jij me dat zou kunnen vertellen...' begin ik.

'Voor de huidige oefening gokken we dat bijvoorbeeld een groep bacteriën genaamd Enterobacteraceae aanwezig zou zijn in het water. Dan prepareren we het medium voor die gist, terwijl we de groei van de rest tegen houden. Als je een lijst kan aanleveren met mogelijke gisten en bacteriën, kan ik de studenten aan het werk zetten om alle mogelijkheden af te gaan. Wat identificatie betreft, baseren we ons op standaard kits die ook door geneeskundigen worden gebruikt om pathogene gisten als Candida te ontdekken. Kom, ik zal je in het ander labo een voorbeeld laten zien.'

De posters in de gang vatten verschillende biochemisch-getinte experimenten samen.

'Kijk,' wijst Kristel. Een poster over het aroma van brood beschrijft in verschillende chemische formules de karakteristieken van vluchtige geuren. Mijn oog valt op het woord sourdough. Bingo. Er staat 'LAB:Yeast 100:1'.

'Voor elke gist zijn er honderden bacteriën? Dat wist ik niet.'²⁰ Ik had nooit gedacht ooit zoveel interesse te tonen in iets dat tegen de muur van het departement chemie hangt.

'Ik ook niet, maar dat is volgens mij wel logisch. Bacteriën groeien over het algemeen sneller dan gisten, wat een competetief voordeel is. Het is me trouwens nooit opgevallen dat hier ook iets over zuurdesem staat. Ik kende het niet echt.' In het ander lokaal opent ze een doos om mij het test kit te laten zien.

'Deze methode is eigenlijk te eenvoudig. De vloeistof verdeelt zich over deze kleine testjes, en de uiteinden kleuren rood, groen, of geel. Op basis van dit papiertje geef je aan welke test welke kleur heeft, en voilà.' Het ziet er uit als een test om de zuurtegraad of het chloorgehalte van water te identificeren.

'Dus een simpele ziel die niets van microbiologie of chemie kent, zoals ik, kan dat ook?' Kristel lacht.

'Ja, ja, inderdaad! Wij veranderen de moeilijkheidsgraad afhankelijk van de cursus. Maar een voorwaarde voor identificatie is isolatie, zonder dat is er geen identificatie mogelijk. Dan kleurt van alles zonder te weten waardoor.' Ik kan mij moeilijk inbeelden dat professionele laboratoria dezelfde moeizame procedure doorlopen.

'Meestal wordt er gekozen voor DNA- of eiwitanalyse, maar beide technieken vereisen duren apparatuur en soms voorkennis over het organisme.'

\index{Saccharomyces!cerevisiae} \index{Candida} \index{Candida!milleri} \index{Candida!humilis} \index{Lactobacillus}

Kristel en ik wisselden bedankjes uit, zij voor het roggebrood dat ik meebracht, en ik voor de rondleiding en hulp. Terug thuis ontdekte ik verschillende bestudeerde studies later dat er inderdaad veel minder variatie van gisten in zuurdesem zit, ten opzichte van melkzuurbacteriën [@de2005sourdough;@yazar2012functional]. Rond de 80% van alle zuurdesemculturen bevat hoofdzakelijk één gistsoort. Als er een tweede of derde soort aanwezig is, dan is dat slechts met kleine hoeveelheden. De meest voorkomende gisten zijn Saccharomyces cerevisiae, Candida milleri, en Candida humilis.

Op gebied van melkzuurbacteriën varieert een typische cultuur veel meer. Het geslacht Lactobacillus komt het meeste voor, en is ook verantwoordelijk voor de breedste waaier aan soorten. De Leuconostoc, Pediococcus, en Weissella families worden ook vaak geïdentificeerd in zuurdesem. Op basis van die informatie bezorgde ik Kristel een lijst met mogelijk aanwezige organismen die ze gaat omvormen tot een concrete opdracht voor de studenten, verspreid over verschillende semesters. Ik weet nu nog niet welke stammen er exact in mijn desem zitten, maar we zijn al een stap dichter bij de waarheid.

Er moet in ieder geval geen saai putwater meer onderzocht worden.

Gewapend met mijn nieuwe kennis van microbiologie ontketen ik elke week een met het blote oog niet waarneembare oorlog in mijn keuken. Door te spelen met principes als vocht- en zoutgehalte, zuurtegraad, temperatuur en tijd bepaal ik als bakker hoe mijn brood smaakt. Er is echter nog een probleem. Het oog wil namelijk ook wel wat. Hoe krijg ik genoeg volume in mijn deeg, zonder dat het plat valt als het uit het rijsmandje komt? Niet te kort of te lang laten rijzen is één ding, maar geen structuur betekent geen vorm. En geen vorm vermindert ook smaak: niemand eet alleen maar met de mond [@delwiche2012you].

\newpage

Samenvatting

Fermenteren en rijzen: twee woorden voor hetzelfde idee.
(Ongeveer) hetzelfde proces dat wij gebruiken om ons voedsel te verteren wordt ook gebruikt om brood mee te maken.
Een bakker is eigenlijk een God, die het lot bepaalt over duizenden organismen.
Die organismen zijn te beïnvloeden door te spelen met vochtigheid, zuurtegraad, zoutgehalte, temperatuur en tijd.
Smaak komt niet van één giststam, maar van veel melkzuurbacteriën.
Elke zuurdesemcultuur is uniek en permanent verbonden aan de regio.
De ideale temperatuur van brood is 24°C - in de meeste gevallen. Verscheur alle bakboeken waar in staat dat brood op een warme plaats moet rijzen.
Chocolade is ook een gefermenteerd product, dus dan moet het wel gezond zijn...
De ene suiker is de andere niet.
Bacteriën groeien niet lineair, maar exponentieel.
Open nooit een blik gefermenteerde haring op een openbare plaats - en misschien best ook niet in een gesloten ruimte.
Zuurdesembrood houdt langer dan gistbrood.
Staat er een waterlaagje op je starter, of ruikt hij erg naar azijn? 90% weggooien en minstens twee keer bijvoeden.
Staat er gekleurde schimmellaag op je starter? Pech gehad, alles weggooien!
Gedroogde zuurdesem is niet hetzelfde als actieve zuurdesem.
Bakpoeder haalt tijd uit de vergelijking, en dat zal je voelen aan je maag.
Wees consistent.
Ingenieurs zijn lui.

Rauwe olijven zijn oneetbaar door de aanwezigheid van bittere stoffen. ↩︎
Verse cacaobonen, uit de peul, zijn slijmerig en paars, zoals lychees. Na het fermenteren verliezen ze vocht, en krijgen ze die typische bruine kleur, klaar om verder geroosterd te worden. Hetzelfde principe geldt voor koffiebonen, waar fermentatie wordt gebruikt om het vruchtvlees van het zaadje te scheiden. ↩︎
Zwarte thee is geoxideerd (in aanwezigheid van zuurstof), niet gefermenteerd. ↩︎
Het zoetere, niet-alcoholische alternatief voor sake. ↩︎
Een theelepel zuurdesem bevat rond de 50 miljoen gisten en 5 miljard melkzuurbacteriën. Een theelepel moderne gedroogde gist bevat 60 miljard gistcellen, die onder de juiste condities om de honderd minuten verdubbelen [@gobbetti2012handbook]. ↩︎
Een ziekteverwerker van biologische oorsprong, zoals bacteriën of schimmels. ↩︎
Dit is het verschil tussen homofermentatieve en heterofermentatieve melkzuurbacteriën. Dat eerste gebeurt ook in spieren als we sneller energie nodig hebben dan het bloed zuurstof kan aanleveren. Naslagwerken over metabolische routes bevatten meer informatie. ↩︎
Deze gegevens komen uit een onderzoek naar de groei van bepaalde stammen in zuurdesem fermentatie [@ganzle1998modeling]. ↩︎
Niet alle commerciële probiotica wordt de tijd gegeven om bacteriën te kweken. Yakult bijvoorbeeld bevat veel Lactobacillus paracasei Shirota, opgekweekt in laboratoria [@spanhaak1998effect]. Dit betekent niet dat Yakult niet effectief zou zijn. ↩︎
Soms vragen cursisten mij of het normaal is dat zuurdesembrood dat ze tijdens de cursus hebben gebakken hun zo'n opgeblazen gevoel geeft. Ook deze studie toont grafieken waarin duidelijk te zien is dat brood nog steeds gassen produceert, of het nu met zuurdesem gemaakt is of niet. Het gaat hier om minder gassen, niet om de complete afwezigheid ervan. ↩︎
Hoe cool ik ook mezelf pretendeer voor te stellen met het vlot gebruik van Kanji, in werkelijkheid dient de aanwezigheid van Japanse en Chinese symbolen in dit boek als hulpmiddel om producten te herkennen in een Aziatische winkel. ↩︎
Ascorbinezuur bespreken we in hoofdstuk \ref{vitc}. ↩︎
Dat is niet de enige reden: sporen van schimmels hebben vaak een andere kleur. ↩︎
Het is een algemeen aangenomen geloof dat wilde gisten 'in de lucht' moeten worden gevangen. Alhoewel het juist is dat de lucht rondom ons vol zit met ongelofelijk veel deeltjes, inclusief gisten en bacteriën, zijn de gisten die een significante rol spelen in zuurdesem degene die op het graan zelf zitten. ↩︎
http://www.taroya.com ↩︎
Pseudogranen zijn niet-grassoorten die op dezelfde manier worden gebruikt als granen door bijvoorbeeld de zaadjes te malen tot bloem. Hieronder vallen quinoa, boekweit, amaranth, en chia. ↩︎
https://rcchocolat.se ↩︎
http://www.justinmklam.com/posts/2018/06/sourdough-starter-monitor/ ↩︎
https://iiw.kuleuven.be/diepenbeek/educatief-aanbod/leerlingenworkshops ↩︎
Deze ratio hangt van cultuur tot cultuur af, en varieert van 100:1 tot 10:1, waarbij bacteriën altijd in de meerderheid zijn. Hoe groter het eerste getal, hoe zuurder, en hoe minder snel het brood zal rijzen. ↩︎

55 KiB Raw Blame History Unescape Escape